Définition, histoire, classification et faits amusants sur la microbiologie
Quelle est la définition de la microbiologie? Quelle est l'histoire et pourquoi est-ce si important en médecine? Qu'est-ce que les faits sur les micro-organismes peuvent vous surprendre?
L'étude de la microbiologie - Définition
La microbiologie est définie simplement comme l'étude des micro-organismes, avec "micro" signifiant petit, et "biologie", se référant à l'étude des êtres vivants. Les micro-organismes étudiés varient considérablement et le domaine de la microbiologie est décomposé en plusieurs sous-domaines d'étude.
Le domaine de la microbiologie est essentiel pour les êtres humains, non seulement en raison des maladies infectieuses causées par ces microbes, mais parce que de «bons» micro-organismes sont nécessaires pour vivre sur la planète. Considérant que les bactéries dans et sur nos corps sont plus nombreux que nos propres cellules, ce domaine d'étude pourrait être considéré comme l'un des domaines les plus importants de la connaissance et de l'étude.
Types de micro-organismes - Classification
Les micro-organismes, ou "microbes" sont de petits êtres vivants. La plupart de ces organismes ne peuvent pas être vus à l'œil nu, et jusqu'à l'invention du microscope et de la théorie des germes, nous n'avions aucune idée de leur degré d'abondance.
Les microbes sont trouvés presque partout sur la terre. On les trouve dans des bassins d'eau bouillante à Yellowstone et dans des évents volcaniques aux plus basses profondeurs de la mer. Ils peuvent vivre dans des appartements de sel et certains prospèrent dans l'eau salée (tant pour l' utilisation du sel comme conservateur .) Certains ont besoin d'oxygène pour grandir et d'autres pas.
Le microorganisme le plus "dur" du monde est une bactérie appelée Deinococcus radio trans , une bactérie qui peut supporter un rayonnement phénoménal comme son nom l'indique, mais peut aussi survivre sans eau, exposée aux acides forts et même placée sous vide.
Classification des micro-organismes en microbiologie
Les scientifiques ont classifié de nombreuses façons différentes et, ce faisant, ont essayé de donner un sens aux millions de microbes qui se trouvent parmi nous.
Multicellulaire vs unicellulaire vs acellulaire - Une des façons dont les microbes sont classés est de savoir si oui ou non ils ont des cellules, et si oui, combien. Les micro-organismes peuvent être:
- Multicellulaire - Avoir plus d'une cellule.
- Unicellulaire - Avoir une seule cellule.
- Acellulaire - Manque de cellules, telles que les virus et les prions. (Il y a eu un débat sur la question de savoir si les virus sont vraiment des êtres vivants, car ils ne peuvent pas survivre en dehors d'un hôte, et les prions sont généralement appelés «protéines infectieuses» plutôt que microbes.)
Eucaryotes vs procaryotes Une autre façon dont les micro-organismes sont classés a à voir avec le type de cellule. Ceux-ci incluent des eucaryotes et des procaryotes:
- Les eucaryotes sont des microbes avec des "cellules complexes" qui ont un vrai noyau et des organelles liées à la membrane. Des exemples d'eucaryotes comprennent les helminthes (vers,) les protozoaires , les algues, les champignons et les levures.
- Les procaryotes sont des microbes avec des "cellules simples" qui n'ont pas de vrai noyau et manquent d'organelles liées à la membrane. Les exemples incluent les bactéries.
Les principales classes de micro-organismes comprennent - Les différents types de microbes peuvent également être décomposés en:
- Parasites - Les parasites sont parfois plus effrayants que les autres micro-organismes, du moins lorsqu'ils peuvent être vus à l'œil nu. Les parasites comprennent les helminthes (vers,), les protozoaires, et plus encore. Les exemples d' infections parasitaires comprennent le paludisme , Giardia , et la maladie du sommeil africaine. Les ascaris (ascaris) sont ceux qui infectent un milliard de personnes dans le monde.
- Champignons (et levures) - Les champignons sont des micro-organismes qui, d'une certaine manière, ressemblent aux plantes. Si vous avez eu un pied d'athlète ou une infection à levures, vous connaissez quelques infections fongiques . Cette catégorie comprend également les champignons et les moisissures. Comme les bactéries, nous avons aussi beaucoup de «bons champignons» qui vivent sur notre corps et ne causent pas de maladie.
- Bactéries - Nous avons plus de bactéries dans et sur notre corps que les cellules humaines, mais la grande majorité de ces bactéries sont des «bactéries saines». Ils nous protègent contre les infections de bactéries mauvaises ou pathologiques et jouent un rôle dans la digestion de notre nourriture. Des exemples d'infections causées par des bactéries comprennent la tuberculose et l'angine streptococcique.
- Virus - Les virus sont abondants dans la nature, bien que ceux que la plupart des gens connaissent sont ceux qui causent des maladies humaines. Les virus peuvent également infecter d'autres micro-organismes tels que les bactéries et les plantes. Les vaccinations ont diminué le risque de certaines maladies effrayantes, mais d'autres, comme le virus Ebola et le virus Zika , nous rappellent que nous n'avons pas commencé à vaincre ces menaces miniatures.
- Prions - À l'heure actuelle, la plupart des scientifiques ne classent pas les prions comme des micro-organismes, mais plutôt comme des «protéines infectieuses». Cela dit, ils sont souvent étudiés par des virologistes. Les prions sont essentiellement des protéines anormalement repliées et peuvent ne pas sembler effrayantes au premier abord. Pourtant, les maladies à prions comme la maladie de la vache folle sont parmi les maladies infectieuses les plus redoutées.
Histoire de la microbiologie
Ce que nous savons maintenant des micro-organismes et qui sera discuté plus loin est relativement nouveau dans l'histoire. Jetons un bref regard sur l'histoire de la microbiologie:
Premier microscope / premiers microorganismes visualisés - La première étape majeure de la microbiologie est survenue lorsque van Leeuwenhoek (1632-1723) a créé le premier microscope à lentille unique. Grâce à une lentille dont le grossissement était d'environ 300X, il a pu visualiser les bactéries pour la première fois (à partir de grattements de ses dents).
Développement de la théorie des germes - Le corps humain a été reconnu comme une source d'infection par trois scientifiques:
- Le Dr Oliver Wendall Holmes a constaté que les femmes qui accouchaient à la maison étaient moins susceptibles de développer des infections que celles qui accouchaient à l'hôpital.
- Le Dr Ignaz Semmelweis a lié les infections à des médecins qui se rendaient directement de la salle d'autopsie à la maternité sans se laver les mains.
- Joseph Lister a introduit des techniques aseptiques, notamment le lavage des mains et l'utilisation de la chaleur pour la stérilisation.
Théorie des germes - Les deux personnes les plus créditées de l'acceptation de la théorie des germes étaient Louis Pasteur et Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur est crédité de la théorie de la biogenèse, notant que tous les êtres vivants proviennent de quelque chose plutôt que de la vision dominante au moment de la génération spontanée. Il a affirmé que de nombreuses maladies étaient causées par des microbes (plutôt que par le péché, la colère de Dieu et d'autres causes potentielles). Il a montré que les microorganismes sont responsables de la fermentation et de la putréfaction. Il a également développé des vaccins contre la rage et l'anthrax.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch est l'auteur de "postulats de Koch" la série scientifique des étapes qui ont prouvé la théorie des germes et qui a été utilisé dans les études scientifiques depuis (avec quelques révisions.) Il a identifié la cause de la tuberculose, anthrax et le choléra.
Depuis ce temps, quelques points de repère comprennent:
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski a découvert le premier virus.
- 1928 - Alexander Flemming découvre la pénicilline.
- 1995 - La première séquence génomique microbienne est publiée.
Microorganismes infectieux
Quand nous pensons aux micro-organismes, la plupart d'entre nous pensent à la maladie, bien que ces petits «insectes» soient globalement plus susceptibles de nous aider que de nous blesser. (Assurez-vous de lire à propos de "bons microbes" ci-dessous.)
Jusqu'à il y a moins d'un siècle, et actuellement, dans de nombreux endroits du monde, les infections par des micro-organismes étaient la principale cause de décès. L'espérance de vie aux États-Unis s'est considérablement améliorée au cours du siècle dernier, non seulement parce que nous vivons plus longtemps, mais surtout parce que moins d'enfants meurent dans l'enfance.
Aux États-Unis, les maladies cardiaques et le cancer sont maintenant les première et deuxième causes de décès. Dans le monde entier, cependant, les maladies infectieuses. Selon l'Organisation mondiale de la santé, dans les pays économiquement faibles du monde, la principale cause de décès est les infections des voies respiratoires inférieures, suivies des maladies diarrhéiques.
L'avènement des vaccins et des antibiotiques, ainsi que de l'eau encore plus importante, a fait baisser notre inquiétude face aux organismes infectieux, mais ce serait une erreur d'être arrogant. À l'heure actuelle, nous sommes confrontés non seulement à des maladies infectieuses émergentes, mais aussi à la résistance aux antibiotiques, et de nombreux experts estiment que nous attendons depuis longtemps la prochaine pandémie.
Micro-organismes utiles aux humains - "Good Microbes"
Bien que nous en parlions rarement, les micro-organismes ne sont pas seulement utiles mais nécessaires dans presque tous les aspects de notre vie. Les microbes sont importants dans:
- Protéger notre corps contre les "mauvais" microbes.
- Faire de la nourriture - Du yogourt aux boissons alcoolisées, la fermentation est une méthode dans laquelle la croissance si les microbes sont utilisés pour créer de la nourriture. Ceci est un exemple, cependant, les microbes sont le bas de la chaîne alimentaire pour une grande partie de la vie
- Répartition des déchets au sol et recyclage des gaz atmosphériques ci-dessus. Les bactéries peuvent même aider avec les déchets difficiles tels que les déversements de pétrole et les déchets nucléaires.
- Les bactéries dans notre corps sont responsables de la production de vitamines telles que la vitamine K et certaines vitamines B. Les bactéries sont également extrêmement importantes dans la digestion.
- Le domaine de la cryptographie étudie même les façons dont les bactéries peuvent être utilisées comme disque dur pour stocker des informations.
Non seulement les microbes remplissent de nombreuses fonctions pour nous, ils font partie de nous. On pense que les bactéries dans et sur nos corps sont plus nombreuses que nos cellules d'un facteur de 10 à 1.
Vous avez probablement entendu le dernier en mangeant sainement. En plus de manger du brocoli et des myrtilles, on nous dit maintenant de manger des aliments fermentés tous les jours, ou du moins aussi souvent que possible. Avec les bactéries, il n'y aurait pas de fermentation.
À la naissance, les bébés n'ont pas de bactéries dans leur corps. Ils acquièrent leur première bactérie en passant par le contrôle des naissances. (L'absence de bactéries dans le canal génital est considérée par certains comme la raison pour laquelle l'obésité et les allergies sont plus fréquentes chez les bébés livrés par césarienne.)
Si vous avez lu les nouvelles récemment, il a même été postulé que les bactéries dans nos entrailles sont responsables de nos humeurs au jour le jour. apprendre à avoir des bactéries intestinales saines . L'étude du microbiome est maintenant utilisée pour expliquer beaucoup de choses, par exemple pourquoi les antibiotiques peuvent conduire à un gain de poids.
Champs de microbiologie
Il existe plusieurs domaines différents dans le domaine de la microbiologie. Un exemple de certains de ces domaines ventilés par type d'organisme comprend:
- Parasitologie - L'étude de la parasitologie
- Mycologie - L'étude des champignons
- Bactériologie - L'étude des bactéries
- Virologie - L'étude des virus
- Protozoologie - L'étude des protozoaires
- Phycologie - L'étude des algues
- Immunologie - L'étude du système immunitaire
Les domaines de la microbiologie peuvent également être décomposés par portée pour inclure un large éventail de sujets. Quelques exemples parmi beaucoup d'autres comprennent:
- Physiologie microbienne (croissance, métabolisme et structure des microbes)
- La génétique microbienne
- Evolution microbienne
- Microbiologie environnementale
- Microbiologie industrielle (par exemple, traitement des eaux usées)
- Microbiologie alimentaire (fermentation)
- Biotechnologie
- Biorestauration
L'avenir de la microbiologie
Le domaine de la microbiologie est fascinant et il y en a d'autres que nous ne connaissons pas. Ce que nous avons peut-être appris de mieux dans le domaine, c'est qu'il y a tellement plus à apprendre.
Non seulement les microbes peuvent-ils causer la maladie, mais ils peuvent aussi être utilisés pour développer des médicaments contre d'autres microbes (par exemple, la pénicilline). Certains virus semblent causer le cancer, tandis que d'autres sont évalués comme moyen de combattre le cancer.
L'une des raisons les plus importantes pour apprendre à connaître la microbiologie est d'avoir du respect pour ces «créatures» qui nous dépassent de loin. On pense que la résistance aux antibiotiques est augmentée en raison d'une mauvaise utilisation non seulement des antibiotiques mais aussi des savons antibactériens. Et ce n'est qu'en regardant les microbes que nous reconnaissons actuellement. Avec l'émergence de maladies infectieuses et notre capacité à voyager partout sur la planète à bord de trois vols, les microbiologistes ont grandement besoin d'être éduqués et préparés.
> Sources
- > Kasper, Dennis L .., Anthony S. Fauci et Stephen L .. Hauser. Principes de Harrison de médecine interne. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Impression.
- > Smolinska S., Groeger, D., et L. O'Mahony. Biologie du microbiome 1: Interactions avec la réponse immunitaire de l'hôte. Cliniques de gastro-entérologie de l'Amérique du Nord . 2017. 4691): 19-35.